JPH0865050A - 発振器 - Google Patents

発振器

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Publication number
JPH0865050A
JPH0865050A JP20103294A JP20103294A JPH0865050A JP H0865050 A JPH0865050 A JP H0865050A JP 20103294 A JP20103294 A JP 20103294A JP 20103294 A JP20103294 A JP 20103294A JP H0865050 A JPH0865050 A JP H0865050A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
order
frequency
oscillator
fundamental wave
amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP20103294A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Shikichi
秀行 敷地
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH0865050A publication Critical patent/JPH0865050A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】奇数次のみならず偶数次の高調波を使用でき、
また、さらに高次の高調波を使用できる汎用性の高い発
振器を実現する。 【構成】基本周波数Fのn倍の高調波を含む基本波を生
成する基本波生成回路11と、基本波生成回路11の出
力信号S11を複数次の周波数まで全体を増幅させる広帯
域増幅器12と、広帯域増幅器12の出力信号S12から
所定の周波数のみを抽出し信号S13として出力する可変
バンドパスフィルタ13と、可変バンドパスフィルタ1
3と同様の通過帯域に設定され、入力された信号S13
周波数n×Fの信号S14として出力する可変バンドパス
フィルタ14を設ける。これにより、2次、3次、4
次、5次、6次等、奇数次のみならず偶数次の高調波を
使用でき、希望周波数を任意に選択することができ、ま
た、5次程度に制限されることなくさらに高次の高調波
を使用できる汎用性の高い発振器を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数次の高調波を用い
た発振器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は、この種の従来の発振器の基本構
成を示すブロック図である。この発振器は、発振回路1
および同調回路2により構成されている。発振回路1に
は一般に水晶振動子が用いられる。水晶振動子は、その
基本波の周波数の奇数倍の3次、5次、7次の奇数次の
周波数成分を多く有している。そして、この発振器は、
発振回路1の出力信号を、同調回路2にて3f0 、5f
0 、7f0 等の周波数に共振させて出力する。なお、こ
こでf0 は共振周波数を表している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の発振器では、一般に偶数次のレベルは、奇数次
に比較して極端に低いことから、偶数次の周波数成分は
使用できないという問題がある。また、通常は増幅させ
ないことから、高次の高調波はレベルが低くなり、奇数
次であっても5次が限度となっている。
【0004】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、奇数次のみならず偶数次の高調
波を使用でき、また、さらに高次の高調波を使用できる
汎用性の高い発振器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の発振器は、複数次の高調波を含む基本波を
生成する基本波生成回路と、基本波生成回路の出力信号
を複数次の周波数まで増幅させて出力する増幅器と、上
記増幅器の出力信号から高調波の周波数を含む所定帯域
の周波数のみを抽出して出力するフィルタとを有する。
【0006】また、本発明の発振器では、増幅器の出力
に、それぞれ通過帯域が異なる複数のフィルタが並列に
接続されている。また、上記増幅器は、基本波のレベル
はそのままで、高次の高調波のレベルを増幅させる高域
通過特性を有する増幅器により構成される。
【0007】また、本発明の発振器では、上記フィルタ
の後段に、当該フィルタと略同一の通過特性を有するフ
ィルタが少なくとも一つ縦続接続される。また、上記フ
ィルタは通過帯域を任意に設定可能な可変フィルタによ
り構成される。
【0008】
【作用】本発明の発振器によれば、基本波生成回路にお
いて周波数Fの基本波が生成され増幅器に出力される。
基本波生成回路の出力信号には、周波数Fの基本波を中
心とした周波数がn倍のnFである2次、3次、4次、
5次、6次、7次、…の高調波が含まれている。増幅器
では、入力信号に対する増幅作用が行われるが、このと
き、特定の周波数のみ増幅されるのではなく、複数次の
周波数まで全体が増幅され、フィルタに出力される。フ
ィルタでは、たとえばその通過帯域が基本波Fのn倍の
希望周波数に設定されている。したがって、入力信号か
ら設定周波数nFの信号のみが抽出されて出力される。
【0009】また、フィルタの後段にさらに同一通過特
性を有するフィルタが縦続接続されていると、スプリア
スレベルが低く抑えられた、急峻な波形で出力される。
【0010】また、増幅器の出力側に通過特性の異なる
複数のフィルタを接続し、あるいは可変フィルタの接続
するこにより、一つの回路で任意の周波数の出力が得ら
れる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明に係る発振器の第1の実施例
を示すブロック図である。図1において、11は基本波
生成回路、12は広帯域増幅器、13,14は可変バン
ドパスフィルタをそれぞれ示している。
【0012】基本波生成回路11は、たとえば水晶振動
子、セラミック振動子、誘電体振動子等を用いた発振回
路を備え、周波数Fの基本波を出力する。この基本波生
成回路11の出力信号S11には、周波数Fの基本波を中
心とした周波数がn倍(ただし、n=2,3,…)のn
Fの高調波を含んでいる。具体的には、周波数が基本波
の偶数倍である2次、4次、6次、…の偶数調波と、周
波数が基本波の奇数倍の3次、5次、7次、…の奇数調
波を含んでいる。
【0013】広帯域増幅器12は、図2に示すように、
基本波生成回路11の出力信号S11を、高次調波になる
に従い大きなゲインをもって増幅する。高次調波になる
に従いその振幅が小さいことから、このように高次調波
になるに従い大きなゲインをもって増幅することによ
り、特定の周波数のみ増幅するのではなく、複数次の周
波数まで全体を増幅させることができる。
【0014】図3に、広帯域増幅器12の具体的な構成
例を示す回路図である。図3に示すように、この広帯域
増幅器12は、npnトランジスタQ1、バイアス抵抗
A ,RB 、コレクタ抵抗RC 、インダクタンス素子L
C 、エミッタ抵抗RE およびバイパスコンデンサCE
より構成されている。
【0015】具体的には、電源電圧VCCの供給ラインと
接地との間に、バイアス抵抗RA ,RB が直列に接続さ
れ、これらの接続中点が信号S11の入力端TINおよびト
ランジスタQ1のベースに接続されている。電源電圧V
CCの供給ラインとトランジスタQ1のコレクタとの間に
コレクタ抵抗RC およびインダクタンス素子LC が直列
に接続され、インダクタンス素子L C とトランジスタQ
1のコレクタとの接続中点が信号S12の出力端TOUT
接続されている。また、トランジスタQ1のエミッタと
接地との間にエミッタ抵抗RE およびバイパスコンデン
サCE が並列に接続されている。
【0016】このような構成を有する増幅器は入力端T
INに入力した基本波生成回路11の出力信号S11を、ト
ランジスタQ1のベースに供給するこにより信号電流を
小振幅の高次調波になるに従い大きなゲインをもって増
幅し、増幅されてコレクタに現れた電流を信号電圧に変
換して信号S12として出力する。
【0017】可変バンドパスフィルタ13は、広帯域増
幅器12の出力信号S12から所定の周波数帯域のみを通
過させて信号S13として可変バンドパスフィルタ14に
出力する。この可変バンドパスフィルタ13の通過帯域
は任意に変更可能であり、高次(n次)調波の周波数帯
(基本波の周波数のn倍=nF)が任意に選定される。
【0018】図4(a)および(b)は可変バンドパス
フィルタの構成例を示す回路図である。図4に示すよう
に、可変バンドパスフィルタは、コンデンサC1 〜C4
およびインダクタンス素子L1 により構成されている。
そして、図4(a)に示すように、コンデンサC3 に容
量可変のコンデンサを適用することにより、任意に通過
帯域を設定することができる。また、図4(b)に示す
ように、コンデンサC3 を容量可変のものではなく、イ
ンダクタンス素子L1 としてインダクタンス可変のもの
を適用しても、同様に、任意に通過帯域を設定すること
ができる可変バンドパスフィルタを構成できる。
【0019】可変バンドパスフィルタ14は、可変バン
ドパスフィルタ13と同様の構成を有しており、通過帯
域を任意に変更可能に構成されている。一般に、可変バ
ンドパスフィルタ13と同様の通過帯域に設定される。
この可変バンドパスフィルタ14は、周波数F0 (n×
F)の信号S14を出力する。このように、バンドパスフ
ィルタ13および14が縦続接続されていることから、
出力信号S14は、いわゆるスプリアスレベルが低く抑え
られており、急峻な波形となる。
【0020】次に、上記構成による動作を説明する。基
本波生成回路11の発振回路において周波数Fの基本波
が生成され、信号S 11として広帯域増幅器12に出力さ
れる。この基本波生成回路11の出力信号S 11には、周
波数Fの基本波を中心とした周波数がn倍(ただし、n
=2,3,…)のnFである2次、3次、4次、5次、
6次、7次、…の高調波が含まれている。
【0021】広帯域増幅器12では、入力信号S12に対
する増幅作用が行われる。このとき、高次調波になるに
従い大きなゲインをもって増幅される。すなわち、特定
な周波数のみ増幅されるのではなく、複数次の周波数ま
で全体が増幅される。増幅作用を受けた信号は、信号S
13として可変バンドパスフィルタ13に出力される。
【0022】可変バンドパスフィルタ13は、その通過
帯域が基本波Fのn倍の希望周波数に設定されている。
したがって、入力信号S13から設定周波数nFの信号の
みが抽出されて可変バンドパスフィルタ14に出力され
る。可変バンドパスフィルタ14の通過帯域は、可変バ
ンドパスフィルタ13の同じ通過帯域に設定されてお
り、可変バンドパスフィルタ14から、周波数n×Fの
信号S14が出力される。この出力信号S14は、縦続接続
された複数(本実施例では2つ)のバンドパスフィルタ
13,14を通過したことから、スプリアスレベルが低
く抑えられた、急峻な波形で出力される。
【0023】以上説明したように、本実施例によれば、
基本周波数Fのn倍の高調波を含む基本波を生成する基
本波生成回路11と、基本波生成回路11の出力信号S
11を複数次の周波数まで全体を増幅させる広帯域増幅器
12と、広帯域増幅器12の出力信号S12から所定の周
波数のみを抽出し信号S13として出力する可変バンドパ
スフィルタ13と、可変バンドパスフィルタ13と同様
の通過帯域に設定され、入力された信号S13を周波数n
×Fの信号S14として出力する可変バンドパスフィルタ
14を設けたので、複数次まで含めて基本波の周波数F
のn倍の、2次、3次、4次、5次、6次、7次等、奇
数次のみならず偶数次の高調波を使用でき、希望周波数
を任意に選択することができ、また、5次程度に制限さ
れることなくさらに高次の高調波を使用できる汎用性の
高い発振器を実現できる。また、縦続接続された複数の
バンドパスフィルタ13,14を通過させて出力信号S
14を得ることから、スプリアスレベルが低く抑えられ
た、急峻な波形を得ることができ、性能の高い発振器を
実現できる。
【0024】なお、広帯域増幅器12を、たとえば基本
波のレベルはそのままで、高次の高調波のレベルを増幅
させる高域通過(ハイパス)特性を有する増幅器により
構成しても、上述した効果と同様の効果を得ることがで
きる。
【0025】図5は、本発明に係る発振器の第2の実施
例を示すブロック図である。本実施例は、基本波生成回
路11aの発振回路部に、高次の振動子を用いた場合を
示している。本実施例によれば、さらに高い周波数(n
a ×n×F)の出力信号S14a を得ることができる。
【0026】図6は、本発明に係る発振器の第3の実施
例を示すブロック図である。本実施例が上述した第1の
実施例と異なる点は、広帯域増幅器12の出力側に、可
変バンドパスフィルタ13,14を縦続接続する代わり
に、それぞれ通過帯域が2F、3F、4Fのバンドパス
フィルタ15,16,17を並列に接続したことにあ
る。
【0027】本実施例によれば、一の発振回路(基本波
生成回路)で複数の周波数出力を得るとができる。な
お、本実施例においても、各バンドパスフィルタ15,
16,17の後段に同一通過特性を有するバンドパスフ
ィルタを縦続接続することにより、スプリアスレベルが
低く抑えられた、急峻な波形を得ることができる。
【0028】図7は、本発明に係る発振器の第4の実施
例を示すブロック図である。本実施例が上述した第3の
実施例と異なる点は、広帯域増幅器12の出力を切替ス
イッチ18を介して各バンドパスフィルタ15,16,
17の入力に接続させ、切替スイッチ18を切替制御回
路19の出力信号S19に基づいて任意に切り替え、所望
の周波数の信号のみを出力するように構成したことにあ
る。その他の構成は、上述した第3の実施例と同様で、
得られる作用効果も第3の実施例と同様である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数次まで含めて基本波の周波数のn倍の、2次、3
次、4次、5次、6次、7次等、奇数次のみならず偶数
次の高調波を使用でき、希望周波数を任意に選択するこ
とができ、また、5次程度に制限されることなくさらに
高次の高調波を使用できる汎用性の高い発振器を実現で
きる。また、縦続接続された複数のバンドパスフィルタ
を通過させて出力信号を得ることにより、スプリアスレ
ベルが低く抑えられた、急峻な波形を得ることができ、
性能の高い発振器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る発振器の第1の実施例を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明に係る広帯域増幅器の増幅特性を示す図
である。
【図3】本発明に係る広帯域増幅器の具体的な構成例を
示す回路図である。
【図4】本発明に係る可変バンドパスフィルタの構成例
を示す回路図である。
【図5】本発明に係る発振器の第2の実施例を示すブロ
ック図である。
【図6】本発明に係る発振器の第3の実施例を示すブロ
ック図である。
【図7】本発明に係る発振器の第4の実施例を示すブロ
ック図である。
【図8】従来の発振器の基本構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
11…基本波生成回路 12…広帯域増幅器 13,14…可変バンドパスフィルタ 13a,14a,15,16,17…バンドパスフィル
タ 18…切替スイッチ 19…切替制御回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数次の高調波を含む基本波を生成する
    基本波生成回路と、 基本波生成回路の出力信号を複数次の周波数まで増幅さ
    せて出力する増幅器と、 上記増幅器の出力信号から高調波の周波数を含む所定帯
    域の周波数のみを抽出して出力するフィルタとを有する
    発振器。
  2. 【請求項2】 上記増幅器の出力に、それぞれ通過帯域
    が異なる複数のフィルタが並列に接続されている請求項
    1記載の発振器。
  3. 【請求項3】 上記増幅器は、基本波のレベルはそのま
    まで、高次の高調波のレベルを増幅させる高域通過特性
    を有する増幅器により構成されている請求項1または請
    求項2記載の発振器。
  4. 【請求項4】 上記フィルタの後段に、当該フィルタと
    略同一の通過特性を有するフィルタが少なくとも一つ縦
    続接続されている請求項1、2または3記載の発振器。
  5. 【請求項5】 上記フィルタは通過帯域を任意に設定可
    能な可変フィルタにより構成されている請求項1、2、
    3または4記載の発振器。
JP20103294A 1994-08-25 1994-08-25 発振器 Pending JPH0865050A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1689074A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Ultra wide band signal generator
US7403075B2 (en) 2005-02-02 2008-07-22 Samsung Electronics Co., Ltd Ultra wide band signal generator
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